近日,隨著110千伏白碗窯光伏電站新能源AGC(自動(dòng)功率控制)接入貴州電網(wǎng)公司興義供電局并聯(lián)調(diào)成功,標(biāo)志著貴州地級(jí)市調(diào)度(以下簡稱“地調(diào)”)調(diào)管新能源場站AGC閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)了零突破?,F(xiàn)在,興義供電局通過AGC主站系統(tǒng),就能對(duì)新能源場站發(fā)電功率大小進(jìn)行遠(yuǎn)程“指尖”實(shí)時(shí)控制,不再需要電話“指揮”。根據(jù)計(jì)劃,貴州電網(wǎng)公司力爭到2024年實(shí)現(xiàn)該省新能源場站AGC控制主站全覆蓋,基本建成省、地兩級(jí)集中式新能源AGC協(xié)同控制體系。
一、概述(WBXC-3000蓄電池組綜合特性測試裝置易于維護(hù),使用簡單)
DL/T 724-2000《電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程》第5.3條中,GB/T19826-2005《電力工程直流電源設(shè)備通用技術(shù)條件和保障要求》第5.2條中及6.3條中,對(duì)充電裝置的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度、紋波系數(shù)、充電機(jī)效率、蓄電池容量等技術(shù)指標(biāo)及試驗(yàn)方法有明確的規(guī)定及技術(shù)要求。試驗(yàn)內(nèi)容主要是通過調(diào)壓裝置(如變壓器)將充電機(jī)交流輸入電壓在額定電壓±10%內(nèi)變化,通過負(fù)載調(diào)整裝置(如放電電阻),使充電機(jī)的直流輸出電壓及輸出電流在規(guī)定范圍內(nèi)變化(電壓調(diào)整范圍為額定值的90%~115%,電流調(diào)整范圍為額定值的0~100%),在調(diào)整范圍內(nèi)測量電壓、電流及紋波值,通過計(jì)算,得到充電機(jī)的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度及紋波系數(shù)、充電機(jī)效率、蓄電池容量等。
但目前電力系統(tǒng)中運(yùn)行的直流電源設(shè)備達(dá)到的技術(shù)指標(biāo),都是由生產(chǎn)廠家在設(shè)備出廠試驗(yàn)時(shí)提供的數(shù)據(jù)?,F(xiàn)場檢修維護(hù)人員因不具備相應(yīng)的測試手段,難以確認(rèn)設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)是否滿足要求。而且運(yùn)行實(shí)踐證明,隨著運(yùn)行時(shí)間的推移,特別是投運(yùn)1~3年內(nèi),設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)會(huì)發(fā)生偏移,典型的后果是因充電機(jī)指標(biāo)下降,充電機(jī)的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度及紋波系數(shù)超標(biāo),蓄電池容量下降等現(xiàn)象。同樣因現(xiàn)場不具備相應(yīng)的測試手段,無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)、調(diào)整,所造成的后果就是蓄電池提前失效或損壞,直接威脅電網(wǎng)的**運(yùn)行。特別是對(duì)于廣泛采用的閥控密封鉛酸蓄電池,雖具有不需加酸加水、維護(hù)量小的優(yōu)點(diǎn),但對(duì)于充電設(shè)備的指標(biāo)具有嚴(yán)格的要求,如不滿足要求則會(huì)發(fā)生干涸、熱失控等故障,很快失效報(bào)廢。另外,目前變電站多采用綜合自動(dòng)化技術(shù),蓄電池采用柜式安裝,與自動(dòng)化設(shè)備同裝一室,充電機(jī)性能出現(xiàn)問題會(huì)造成蓄電池發(fā)熱、溢酸等問題,嚴(yán)重者甚至發(fā)生爆炸。
國內(nèi)進(jìn)行直流電源性能檢測的機(jī)構(gòu)以及生產(chǎn)廠家用于直流電源檢測的設(shè)備均為固定式設(shè)備,如固定式調(diào)壓器、負(fù)載箱,體積、重量大,無法移動(dòng)檢測,分析儀器儀表均為常規(guī)設(shè)備如電壓表、電流表、示波器等,接線復(fù)雜,使用不便,不適合在各變電站移動(dòng)使用。
目前,對(duì)于直流電源的檢測不具備調(diào)整交流輸入電壓設(shè)備,只能采用市電交流電源,因此不能檢驗(yàn)交流輸入電壓變化情況下穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度及紋波系數(shù)的參數(shù),而充電機(jī)往往在輸入交流電壓變化時(shí)穩(wěn)壓精度不能滿足要求;而且現(xiàn)場一般通過電爐絲調(diào)節(jié)充電機(jī)輸出電壓、電流,但輸出容量往往過小,達(dá)不到規(guī)定范圍。造成的后果就是現(xiàn)場人員不能按照規(guī)定進(jìn)行全部測試點(diǎn)的檢測,特別是一些易發(fā)現(xiàn)問題的極限點(diǎn)的檢測,如交流輸入電壓+10%、輸出空載情況下的穩(wěn)壓精度。為解決因檢測設(shè)備不具備而不能得到直流電源系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)的問題,我們自行研制了一套適合于電力系統(tǒng)變電所(站)使用的移動(dòng)式直流電源微機(jī)檢測裝置。
該裝置是集多年的研制成果和長期現(xiàn)場運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),綜合國內(nèi)外相關(guān)先進(jìn)技術(shù)而推出的。該裝置可實(shí)現(xiàn)不同容量充電機(jī)以及500 A·h及以下蓄電池組容量的檢測和試驗(yàn),并能準(zhǔn)確可靠的測試出變電站直流電源系統(tǒng)的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度、紋波系統(tǒng)、放電容量等參數(shù)。
WBXC-3000蓄電池組綜合特性測試裝置易于維護(hù),使用簡單采用*新型PC機(jī)為主機(jī),配備液晶顯示器、微打印機(jī)等設(shè)備。通過現(xiàn)場的長期實(shí)際運(yùn)行表明:該裝置具有功能完善、抗干擾性強(qiáng)、可靠性高、透明度好、結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便與國家標(biāo)準(zhǔn)全部吻合等優(yōu)點(diǎn)。
二、裝置結(jié)構(gòu)(WBXC-3000蓄電池組綜合特性測試裝置易于維護(hù),使用簡單)
該裝置的檢測方法嚴(yán)格按DL/T 459-2000《電力系統(tǒng)直流電源柜定貨技術(shù)條件》規(guī)定執(zhí)行,實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電源的充電機(jī)、蓄電池的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測。
(一)裝置可實(shí)現(xiàn)的三相交流輸入電壓調(diào)整,其范圍為380 V ±15%;檢測數(shù)據(jù)精度≤0.5%;漢化液晶顯示,可打印測試結(jié)果;且人機(jī)對(duì)話方便。
(二)該裝置在設(shè)計(jì)上采用模塊化組合結(jié)構(gòu),體積小、重量輕,方便車載運(yùn)輸及在各變電站移動(dòng)檢測。
(三)裝置由系統(tǒng)主機(jī)裝置、交流電壓調(diào)整裝置組成,如下圖所示。采用微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù),通過調(diào)節(jié)被試充電機(jī)的交流輸入電壓及輸出負(fù)載,同時(shí)系統(tǒng)主機(jī)自動(dòng)進(jìn)行采樣計(jì)算,實(shí)現(xiàn)對(duì)充電機(jī)及蓄電池技術(shù)指標(biāo)的檢測。
(四)可備份歷史測試記錄。
(五)主機(jī)面板布置如下圖(圖一)
U盤連接端口。
控制輸出該接口控制調(diào)壓裝置自動(dòng)調(diào)壓。
電源開關(guān)。
電源插座(帶保險(xiǎn))保險(xiǎn)為250V/3A
通信接口裝置與上位機(jī)數(shù)據(jù)通信和控制接口,也是裝置升級(jí)接口。
U+、U-直流負(fù)載接線柱。
直流斷路器。
(六)調(diào)壓器裝置面板布置圖(圖二)
1、輸入指示燈
2、交流輸入接線柱
3、交流輸出接線柱
4、交流輸入開關(guān)
5、控制輸入開關(guān)
三、裝置主要功能及特點(diǎn)(WBXC-3000蓄電池組綜合特性測試裝置易于維護(hù),使用簡單)
3.1主要特點(diǎn)
● 全自動(dòng)型測試,裝置按菜單方式完成各種試驗(yàn)功能。
● 主機(jī)系統(tǒng)采用新型高速工業(yè)PC機(jī)做處理器及大規(guī)模集成電路(CPLD),可靠性高,性能優(yōu)良。
● 自帶大屏幕圖形LCD、5.6寸彩屏,全漢化圖形界面,操作簡單,使用方便。
● 采用三相自動(dòng)數(shù)控調(diào)壓器,輸出精度高、功率大,電壓穩(wěn)定度高。
● 采用新型大功率功耗器件為負(fù)載,負(fù)載能力強(qiáng),精度高,體積小,重量輕,放電無明火。結(jié)構(gòu)上采用一體化設(shè)計(jì),攜帶方便。
● 負(fù)載電阻采用8421碼有序排列,可任意組合為用戶所需的負(fù)載。
● 放電過程中,放電電流始終保持不變。
● 僅用三鍵完成設(shè)定,直接輸入數(shù)字,現(xiàn)場打印,并具有RS232和USB接口。
● 完善的上位機(jī)功能,具有分析,數(shù)據(jù)保存,對(duì)比確定故障功能。
3.2主要功能
3.2.1 電壓穩(wěn)定精度及紋波系數(shù)測試功能
測試原理:按照DL/T 459-2000《電力系統(tǒng)直流電源柜定貨技術(shù)條件》規(guī)定,充電浮充電裝置在浮充電(穩(wěn)壓)狀態(tài)下,交流輸出電壓在其額定值的+15%、-10%的范圍內(nèi)變化,輸出電流在其額定值的0-100%范圍內(nèi)變化,輸出電壓在其浮充電壓調(diào)節(jié)范圍的任一數(shù)值上保持穩(wěn)定,其穩(wěn)壓精度應(yīng)符合表一內(nèi)規(guī)定
δu――穩(wěn)壓精度
UM――輸出電壓波動(dòng)極限值
U Z――輸出電壓整定值
按照DL/T 459-2000《電力系統(tǒng)直流電源柜定貨技術(shù)條件》規(guī)定,充電浮充電裝置在浮充電(穩(wěn)壓)狀態(tài)下,交流輸出電壓在其額定值的+15%、-10%的范圍內(nèi)變化,輸出電流在其額定值的0-100%范圍內(nèi)變化,輸出電壓在其浮充電電壓調(diào)節(jié)范圍的任一數(shù)值上,測得負(fù)載電阻兩端的紋波系數(shù)均應(yīng)符合表一內(nèi)規(guī)定。
注:Xpp――紋波峰值系數(shù)
Upp――輸出電壓交流峰值 即 紋波峰值
Udc――直流輸出電壓平均值
測試方法:在“電壓穩(wěn)定精度參數(shù)設(shè)置”界面中設(shè)置負(fù)載電流、直流整定電壓、穩(wěn)壓精度規(guī)定值、紋波系統(tǒng)規(guī)定值等參數(shù),按開始鍵,裝置自動(dòng)按程序進(jìn)行測試,并將測試結(jié)果顯示在界面上。
3.2.2 電流穩(wěn)定精度測試功能
測試原理:按照DL/T 459-2000《電力系統(tǒng)直流電源柜定貨技術(shù)條件》規(guī)定,充電浮充電在浮充電(穩(wěn)流)狀態(tài)下,交流輸出電壓在其額定值的+15%、-10%的范圍內(nèi)變化,輸出電壓在充電電壓調(diào)節(jié)范圍內(nèi)變化,輸出電流在其額定值的20-100%范圍內(nèi)變化任一數(shù)值上保持穩(wěn)定,其穩(wěn)流精度符合表一內(nèi)規(guī)定。
注:δI――穩(wěn)流精度
IM――輸出電流波動(dòng)極限值
Iz――交流輸入電壓為額定值且充電電壓在調(diào)整范圍內(nèi)的中間值時(shí),充電電流測量值。
測試方法:在“電流穩(wěn)定精度參數(shù)設(shè)置”界面中設(shè)置直流電流整定值、充電電壓、負(fù)載電流、穩(wěn)流精度等參數(shù),按開始鍵,裝置自動(dòng)按程序進(jìn)行測試,并將測試結(jié)果顯示在界面上。
3.2.3 放電測試功能
用戶僅需在“放電參數(shù)設(shè)置”界面中設(shè)置電池組容量、直流電壓、終止放電電壓、放電電流、放電時(shí)間等參數(shù),裝置按設(shè)定參數(shù)進(jìn)行放電,并記錄放電全過程,放電完成后,根據(jù)記錄描述放電曲線及保存所有的放電過程的技術(shù)參數(shù)。
在放電過程中,參照放電前所設(shè)置的*低報(bào)警電壓參數(shù),放電過程中如電池組端電壓小于報(bào)警電壓,裝置在界面顯示報(bào)警信息。
若在放電過程中,參照放電前所設(shè)置的*低終止放電電壓參數(shù),如電池組端電壓小于終止電壓,為防止過放電,程序即可終止放電,裝置在界面顯示報(bào)警信息。
若在放電過程中,如用戶需要終止放電可在界面選擇“終止放電”鍵,程序即可終止放電。
3.2.4 限流測試功能
不同的充電機(jī)在不同的限流狀態(tài)進(jìn)行測試,可以測試限流狀態(tài)。
3.2.5 限壓測試功能
不同的充電機(jī)在不同的限壓狀態(tài)進(jìn)行測試,可以測試限壓狀態(tài)。
3.2.6 效率測試功能
不同的充電機(jī)在額定交流電壓進(jìn)行測試,可以測試充電機(jī)效率。
3.2.7 三相不平衡測試功能
在額定交流電壓進(jìn)行測試,可以測試不同調(diào)壓器輸出的不平衡度。
3.2.8 時(shí)鐘顯示及對(duì)時(shí)功能
儀器自帶時(shí)鐘并可以具有對(duì)時(shí)調(diào)節(jié)功能。
3.2.9 電壓選擇功能
實(shí)時(shí)交流電壓選擇,根據(jù)不同的用戶的實(shí)際測量需要,在測試90%-110%的實(shí)際輸入交流電壓時(shí),依用戶的需要進(jìn)行數(shù)值輸入就可以測量,不要做任何改動(dòng)。
3.2.10 滿足所有類型的充電機(jī)
本裝置完全滿足不同類型的充電機(jī),如高頻電源,相控電源等。
3.2.11 波形顯示功能
本裝置采用目前國內(nèi)外就新型的PC104主機(jī),具有強(qiáng)大有功能,能準(zhǔn)確測量外,還新增了波形顯示功能,具有波形分析,顯示,記錄等功能。
四、主要技術(shù)參數(shù)(WBXC-3000蓄電池組綜合特性測試裝置易于維護(hù),使用簡單)
● 工作電源:交流 220V±15% 頻率 50HZ
● 功率消耗:整機(jī)不大于50W
● 環(huán)境溫度: -20℃--+55℃
● 三相調(diào)壓裝置額定功率:15KVA ,額定電流:25A
● 額定放電電流:≤30A(電流可定做)
● 測量精度:≤0.5%
● 外形尺寸及重量:測試儀尺寸:500×360×420(mm);重量:15kg 三相調(diào)壓裝置尺寸:260×350×600(mm);重量:18kg
● 適用電壓等級(jí):110V和220V
● 數(shù)據(jù)記錄:內(nèi)存大于256M
● 接口方式:USB和RS232同時(shí)自帶
● 工作時(shí)間:連續(xù)不間斷
據(jù)了解,AGC閉環(huán)控制指的是發(fā)電廠能夠?qū)崟r(shí)接收調(diào)度機(jī)構(gòu)下發(fā)的有功控制指令并自動(dòng)執(zhí)行。在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中,以水、火電廠為控制對(duì)象的AGC控制一直是省級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)為保障電力實(shí)時(shí)平衡而采取的有效技術(shù)手段。“新能源AGC系統(tǒng)就像是新能源電廠并網(wǎng)的‘保障閥’,它通過控制電廠的發(fā)電機(jī)組,讓它們按計(jì)劃、有組織地進(jìn)行發(fā)電,而不是盲目地有多少發(fā)多少,從而提升電網(wǎng)可靠穩(wěn)定性。”
近年來,貴州集中式新能源裝機(jī)容量快速增長,目前已達(dá)15925兆瓦,占全省裝機(jī)容量26%。其中,約50%的集中式新能源屬地調(diào)調(diào)管,新能源場站通過AGC控制協(xié)同主網(wǎng)參與調(diào)峰、調(diào)頻和斷面可靠約束控制的需求和效益日益凸顯。
基于此,2022年,貴州電網(wǎng)公司針對(duì)新能源相比傳統(tǒng)火電、水電,不確定性高、受天氣影響大和發(fā)電不穩(wěn)定、不均衡的特點(diǎn),成立“高比例新能源接入電網(wǎng)的協(xié)同消納控制與振蕩風(fēng)險(xiǎn)防控”掛帥項(xiàng)目,以興義供電局作為新能源AGC項(xiàng)目的試點(diǎn)單位,積極探索新能源AGC主站系統(tǒng)建設(shè),于今年1月成功建成。
目前,隨著110千伏白碗窯光伏電站的聯(lián)調(diào)成功,興義供電局電力調(diào)度控制中心員工不再需要通過調(diào)度電話與新能源場站聯(lián)系,只需在監(jiān)控電腦上動(dòng)動(dòng)自己的手指,就可以輸入指令對(duì)所轄新能源場站進(jìn)行發(fā)電功率的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程控制,真正實(shí)現(xiàn)了“指尖可控”,做到了提質(zhì)增效。同時(shí),由于新能源場站發(fā)電功率的控制更加快速、高效,發(fā)電變得更加穩(wěn)定、均衡,從而促進(jìn)了新能源并網(wǎng)更加平衡和保障,為貴州省大力建設(shè)新型電力系統(tǒng)開辟了嶄新的道路。
“接下來,我們將按照建設(shè)計(jì)劃,今年底組織興義地調(diào)完成所轄新能源場站AGC控制全覆蓋,組織畢節(jié)、安順、六盤水3家新能源重點(diǎn)分布區(qū)域的地調(diào)完成新能源AGC主站建設(shè)。”章熙表示,貴州電網(wǎng)公司將新型電力系統(tǒng)和新型能源體系建設(shè)作為電網(wǎng)發(fā)展的根本方向和重要戰(zhàn)略任務(wù),通過提升貴州電網(wǎng)集中式新能源“可控”能力,加快推進(jìn)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級(jí),助力碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
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